SU558423A2

SU558423A2 - Device for generating ultrasonic pulses

Info

Publication number: SU558423A2
Application number: SU2325210A
Authority: SU
Inventors: Евгений Константинович Грищенко
Original assignee: Предприятие П/Я А-1687
Priority date: 1976-02-16
Filing date: 1976-02-16
Publication date: 1977-05-15

Description

1one

Изобретение относитс к области приборостроени , предназначено дл генерации ультразвуковых импульсов и люжет быть использовано в ультразвуковой дефектоскопии, медицинской акустике и акустоэлектронике.The invention relates to the field of instrumentation, intended for the generation of ultrasonic pulses and can be used in ultrasonic flaw detection, medical acoustics and acoustoelectronics.

Известно устройство дл генерации ультразвуковых импульсов по основному авт. св. 48У272, выполненное в виде возбуждаемого от высокочастотного генератора через элемент св зи активного пьезоэлемеита, нагруженного на внешнюю среду через последовательно размещенные монолитный акустический резонатор и управл юш,ий пьезоэлемент с управл емой активно-индуктивной нагрузкой .A device for generating ultrasonic pulses according to the main auth. St. 48U272, made in the form of an active piezoeleite, driven by a high-frequency generator through a communication element, loaded onto the external medium through successively placed monolithic acoustic resonator and controlled piezoelectric element with controlled active-inductive load.

Недостатком известного устройства вл етс мала амплитуда генерируемых ультразвуковых имиульсов из-за размещени полуволнового активного пьезоэлемента с наружной стороны акустического резонатора.A disadvantage of the known device is the small amplitude of the generated ultrasonic imulses due to the placement of the half-wave active piezoelectric element on the outside of the acoustic resonator.

Целью изобретени вл етс увеличение амнлитуды генерируемых ультразвуковых импульсов .The aim of the invention is to increase the amplitude of the generated ultrasonic pulses.

Это достигаетс тем, что в предлагаемом устройстве активпый пьезозлемент, расположенный в узле смещений акустического резонатора , выполнен с толщинойThis is achieved by the fact that in the proposed device the active piezoelectric element located in the node of the acoustic resonator displacements is made with the thickness

, X .1 / - - arcsin,, X .1 / - - arcsin,

теQateQa

где л - длина ультразвуковой волны в активном пьезоэлементе; Qa - максимальна добротность нагруженного акустического резонатора. where l is the length of the ultrasonic wave in the active piezoelectric element; Qa - maximum quality factor of a loaded acoustic resonator.

Изобретение по сн етс чертежом. Высокочастотный генератор 1 электрически соединен с активным пьезоэлементом 2 через элемент св зи 3. Активный пьезоэлемент Z двусторонне акустически нагружен на акустический резонатор 4 и размещен в узле смещений последпего. Одна из звуковых граней акустического резонатора 4 акустически последовательно нагружена на управл ющий пьезоэлемент 5, к провод щим обкладкам которого подключена управл ема электрическа пагрузка 6, и внещнюю среду 7.The invention is illustrated in the drawing. The high-frequency generator 1 is electrically connected to the active piezoelectric element 2 via the communication element 3. The active piezoelectric element Z is bilaterally acoustically loaded onto the acoustic resonator 4 and placed in the node of the displacements of the latter. One of the sound edges of the acoustic resonator 4 is acoustically successively loaded on the control piezoelectric element 5, to the conducting plates of which the controllable electrical load 6 is connected, and the external medium 7.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

При помощи активного пьезоэлемента 2, возбуждаемого высокочастотным генератором 1 через элемент св зи 3 в непрерывном релшме , излучают в акустический резонатор 4 ультразвуковую волну. В исходном положенииWith the help of an active piezoelectric element 2, excited by a high-frequency generator 1 through a communication element 3 in a continuous reel, an ultrasonic wave is emitted into the acoustic resonator 4. In the initial position

велич шу добротности Qg электрической нагрузки 6 управл ющего пьезоэлемента 5 устанавливают максимально возможной. При ЭТОА1 ультразвукова волна почти полностью отражаетс от управл ющего пьезоэлементаThe magnitude of the quality factor Q Qy of the electrical load 6 of the control piezoelectric element 5 is set to the maximum possible. At ETO1, the ultrasonic wave is almost completely reflected from the control piezoelectric element.

5, и в акустическом резонаторе 4 идет процесс накоплени акустической энергии, который про вл етс в многократном увеличении амплитуды сто чей ультразвуковой волны в нем. При достил-сенни амплитудой сто чей ультразвуковой волны в акустическом резонаторе 4 стационарного значени резко уменьшают величину добротности Qa электрической нагрузки 6 до минимального значени . При этом коэффициент прохождени звука через управл ющий пьезоэлемент 5 возрастает до 1, и накопленную в акустическом резонаторе 4 энергию излучают во внешнюю среду 7 в впде пр моугольного ультразвукового импульса.5, and the acoustic resonator 4 is accumulating acoustic energy, which manifests itself as a multiple increase in the amplitude of the standing ultrasonic wave in it. When the senny is amplified by a standing ultrasonic wave in the acoustic resonator 4 of a stationary value, the Q-factor Qa of the electric load 6 is dramatically reduced to the minimum value. At the same time, the coefficient of sound transmission through the control piezoelectric element 5 increases to 1, and the energy accumulated in the acoustic resonator 4 is radiated to the external medium 7 in the near-square rectangular ultrasonic pulse.

Claims

Invention Formula

A device for generating ultrasonic pulses by author. St. No. 489272, characterized by TeiM, which, in order to increase the amplitude of the generated pulses, the active piezoelectric element located in the mixing unit of the acoustic resonator is made with the thickness

one

I - arcsin

about 7

where K is the length of the ultrasonic wave in the active piezoelectric element; Qa - maximum quality factor of a loaded acoustic resonator.

TU /